[发明专利]一种铜镁合金带材的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属加工技术领域，尤其涉及一种铜镁合金带材的生产工艺。

背景技术

铜镁合金是一种以少量镁为添加元素的固溶强化型合金，由于铜和镁的原子半径比较接近，当镁原子掺杂到铜金属中，会使得其强度大大提高，却对导电性能影响较小。

铜镁合金带主要应用于汽车端子，继电器，触点，接线端子等领域， 传统的铜镁合金带主要采用铸锭、加热、热轧、铣面、多道次冷轧、多道次退火、清洗等工序。该工艺流程长，同时能耗高，设备投入较大。

发明内容

针对现有生产工艺存在的不足，本发明设计了一种铜镁合金带材的生产工艺。利用该工艺生产的铜镁合金带材不仅各项性能优异，而且工艺流程短、高效、节能。

为了实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

上引连铸—连续挤压—粗轧—退火—中轧—退火—清洗—精轧—清洗—分切

本发明的技术方案是：

1.上引连铸

以高纯阴极铜为原料，将高纯阴极铜预热烘干后在熔炼装置中进行熔化，采用木炭及石墨鳞片覆盖铜液表面，采用牵引机组上引铜杆。

按照0.041~0.055%的比例向熔炼装置中添加含镁量为20%的铜镁中间合金。

按照0.002~0.005%的比例向熔炼装置中添加含磷量20%的铜磷中间合金。

按照0.001~0.01%的比例向熔炼装置中添加含稀土元素量20%的稀土铜中间合金。其中稀土元素为铈和镧。

进一步设置为：结晶器出水温度控制在35℃～40℃，熔炼炉的温度为1170℃~1190℃，采用烘干的木炭覆盖，保证熔炼炉的还原气氛；木炭粒度为30mm~50mm，覆盖厚度100mm~150mm。保温炉的温度为1190℃，采用石墨鳞片覆盖，其覆盖厚度50mm~60mm。

用牵引机组上引铜杆，然后铜杆进入收线装置。上引铜杆速度590mm/min，上引铜杆直径Ф30mm，冷却循环出水温度40℃。

制备的上引铜杆：铜+镁+磷+稀土含量大于99.99%，氧含量小于0.0010%，镁含量为0.041~0.055%，磷含量为0.002~0.005%，稀土含量为0.001~0.01%，导电率≥65%IACS。

2.连续挤压

以步骤1制备的上引铜杆为原料，采用连续挤压机制备铜镁合金带坯，连续挤压机转速为3r/min。连续挤压温度为750~850℃，连续挤压溢料率控制在6~8%，铜镁合金带坯的尺寸为15×250mm，铜镁合金带坯的横向公差小于0.01mm。

3. 粗轧

采用冷轧机组对步骤2制备铜镁合金带坯料进行粗轧，轧制道次分配为15mm-10mm-6mm-4mm-2.5mm-1.5mm-1mm。轧制压力≤6000KN，轧制速度≤100m/min，轧制前张力小于30KN,后张力小于50KN。

4. 退火

采用光亮退火设备对步骤3粗轧后铜镁合金带进行退火，退火温度450~550℃，退火时间5h。光亮退火设备采用氢气和氮气混合气体作为保护气体，其中氢气占20%。其中升温速度为120℃/小时，冷却时间大于12小时，冷却温度小于50℃。退火后，铜镁合金带的抗拉强度小于350MPa，延伸率大于30%。

5. 中轧

采用Ф300/500×600mm四辊可逆液压冷轧机组对步骤4退火后的铜镁合金带进行中轧，轧制压力≤5000KN，轧制速度≤200m/min，轧制前张力小于20KN，后张力小于30KN，轧制道次为1mm-0.7mm-0.5mm。

6. 退火

采用光亮退火设备对对步骤5中轧后铜镁合金带进行退火，退火温度460~500℃，退火时间6h。光亮退火设备采用氢气和氮气混合气体作为保护气体，其中氢气占20%。其中升温速度为120℃/小时，冷却时间大于12小时，冷却温度小于50℃。退火后，铜镁合金带的抗拉强度小于360MPa，延伸率大于25%。

7. 清洗

将步骤6退火后的铜镁合金带进行清洗，利用20%的NaOH溶液对铜镁合金带进行脱脂，采用20%的硫酸溶液对铜镁合金带进行酸洗，采用600目的针刷粗抛光和2000目3M刷进行精抛。

8. 精轧